原来电流信号是这样采集的！

在电子电路中为了监测电路的某一项参数需要我们能够实时的通过监测电流参数来实现，比如说我们家庭里每天用到的电表计费，就需要首先检测出电流大小。

所谓条条大路通罗马，在实际应用中有许多采样元件都可用来测量负载电流，但没有一种元件能够覆盖所有应用。每种采样元件都有其优点和缺点。

比如， 分流电阻器的功耗会导致系统效率下降，而且电流流过分流电阻器产生的压降太大不适合低输出压的应用。

DCR（电感直流阻抗）电流检测电路的优点是可以无损的遥测开关电源中的电流，但 DCR 采样电路的采样精度取决于外围参数（R， C） 与电感器的匹配精度。

霍尔传感器的优点是能够无损的远程测量较大的电流， 缺点是易受环境噪声的影响不容易设计。

分流器检测电流

分流器检测电流可以说是应用得最为广泛的一种方法之一，从开关电源板的电流反馈回路到1000+A电流的直流电源中我们都能够找到分流器的影子。

分流器本质上是由锰铜合金或者其他合金构成的一个非常精密的具有很好的温度稳定系数的电阻，只要在布局和选择检测电阻器时多加注意， 即可使用分流电阻器来简单直接地测量电流。

检测电阻器的额定功率和温度系数对设计高精度的电流测量系统非常关键。由欧姆定律可知，在系统设计中使用检测电阻器并非难事。其缺点是检测电阻器会产生压降， 消耗功率， 降低了应用的效率。

在选择感测电阻器阻值时，必须要知道检测电阻器上的最大压降和最大电流测量值。首先， 检测电阻器上的压降要尽量小，以降低检测元件的功耗，减少发热，检测电阻发热越少， 温度变化也越小， 阻值随温度的变化也越小，其全范围电流检测的精度和稳定性也会越好。

我们可以用简单的欧姆定律来计算分流器的电流与电阻之间的关系：

R=U/I                                                        （1）

在上述公式中，R是分流器实际的阻值，这个一般都是生产厂家在制造的时候就已经标定好的，U是分流器上电压下降幅度，I就是实际流经分流器的电流值，在实际应用中我们可以通过检测分流器两端电压简单计算出实际的电流值，实际应用方法如下图2。

图表 2 分流器串联应用

在上图中因为流经分流器的电压是一个比较小的电压，因此可以将分流器直接接入现场仪表或者是将这个电压再进一步送到后端的隔离放大器进一步处理。用电阻测量电流是一种直接方法，优点是简单，线性度好。

检流电阻与被测电流放在一个电路里，流经电阻的电流会使一小部分电能转化为热。这个能量转换过程产生了电压信号。除了简单易用和线性度好的特点，检流电阻的性价比也很好，温度系数(TCR)稳定，可以达到100 ppm/℃以下或0.01%/℃，不会受潜在的雪崩倍增或热失控的影响。

还有，低阻(小于1mΩ)的金属合金检流电阻的抗浪涌能力非常好，在出现短路和过流情况时，能实现可靠的保护。但是，它们的使用受限于其自身电阻值引起的功耗，所以我们往往在大电流的应用中经常见到分流器的身影，因为对于大电流的应用中分流器的功耗相对于系统本身来说不足为虑。

罗氏线圈

罗氏线圈(Rogowskicoils)只测量交流电流(AC)并被缠绕在可分配待检测电流的导体周围。它们能提供与AC电流的变化率成比例的电压。

罗氏线圈（Rogowski®线圈） 又叫电流测量线圈、 微分电流互感器， 是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈。输出信号是电流对时间的微分。

通过一个对输出的电压信号进行积分的电路， 就可以真实还原输出电流。与带铁芯的传统互感器相比， 罗氏线圈具有电流可实时测量、 响应速度快、 不会饱和、 几乎没有相位误差的特点。

图表 4 罗氏线圈的典型应用电路

上图4中的电流互感器，会在次级线圈内会感应产生一个电压，电压大小与流经隔离电感器的电流程正比。特殊之处在于，罗氏线圈采用的是气芯设计，这一点与依赖层压钢等高磁导率铁芯和次级绕组磁耦合的电流互感器完全不同。

气芯设计的电感较小，有更快的信号响应和非常线性的信号电压。由于采用了这种设计，罗氏线圈经常被用在像手持电表这样的已有接线上，临时性地测量电流，可以认为是电流互感器的低成本替代方案。